A Virtualização com a KVM do Linux

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4.3 Ponto flutuante ................................................................................................. 21

4.4 Memória ........................................................................................................... 22

5 CONCLUSÃO ..................................................................................................... 23

REFERÊNCIAS ..................................................................................................... 25

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1 INTRODUÇÃO

Virtualização é o processo de dividir os recursos de um computador entre vários ambientes isolados, capazes de rodar diferentes sistemas operacionais na mesma máquina. Isso favorece o aproveitamento máximo do hardware pois fornece ambientes de execução independentes, dentro de um mesmo equipamento, a vários usuários (DUARTE, 2008).

1.1 HISTÓRICO

O conceito de virtualização não é novo. Na década de 60 havia a necessidade de um investimento muito alto para que um hardware pudesse desenvolver uma tarefa específica. As máquinas virtuais foram originalmente desenvolvidas para que se pudesse aproveitar o hardware destas máquinas da melhor forma possível. A IBM foi a pioneira ao desenvolver máquinas virtuais para centralizar os sistemas de computador utilizados no ambiente VM/370. A partir daí eles desenvolveram vários sistemas comerciais que suportavam a virtualização. Cada máquina virtual simula uma réplica virtual da máquina real. Assim cada usuário pode trabalhar em seu próprio sistema, independente dos demais usuários. Assim a IBM foi capaz de prover às empresas o que elas procuravam, ambientes monousuários com sistemas operacionais distintos, porém alocados em uma mesma máquina.

Durante a década de 70, com o início do mercado de microcomputadores, a virtualização se tornou obsoleta pois o custo de um mainframe para vários usuários era muito maior do que o custo de vários microcomputadores.

No fim da década de 90 os computadores pessoais já tinham um hardware mais desenvolvido. Então, após vários anos em baixa, a VMWare trouxe a virtualização de volta ao mercado com o lançamento de um produto para plataformas x86, o VMWare Virtual Plataform, que logo após se tornou no VMWare Workstation. O ambiente de virtualização não necessitava mais de um sistema operacional hospedeiro. A nova aplicação era instalada diretamente acima do hardware, fazendo o papel de um hypervisor, que é uma plataforma que permite a instalação de diferentes sistemas operacionais no mesmo computador (REDDY; RAJAMANI, 2014). Outra plataforma de virtualização que se tornou muito popular foi a Xen, desenvolvido na Universidade de Cambridge.

A VMware e a Xen passaram então a dominar o mercado até que a Microsoft criou o seu próprio hypervisor, o Hyper-V. Lançado juntamente com o Windows Server 2008 ele é uma solução muito usada para ambientes Windows e Linux.

Em 2007 surgiu a KVM (Kernel Virtual Machine), uma infraestrutura de virtualização baseada no núcleo do Linux. Originalmente desenvolvida pela RedHat, ela foi posteriormente integrada ao Linux e, atualmente, suporta virtualização nativa usando Intel VT ou AMD-V.

A KVM trabalha utilizando a tecnologia de virtualização do processador. Para isso é necessário que o processador possua suporte para virtualização. Utilizando um módulo do núcleo carregado na memória a KVM utiliza o processador para, através de um driver presente na QEMU modificada, emular uma camada de hardware sobre a qual a máquina virtual é instalada. A figura 1 o esquema de uma KVM instalada em uma arquitetura Intel/AMD (x86). Ela mostra o Hypervisor Kernel Module, que é o componente do núcleo do Linux que converte o Linux em um hypervisor, o QEMU, presente no espaço usuário provendo virtualização de entradas/saídas, o Libvirt, que é um conjunto de APIs que fornecem uma camada de abstração e controle para máquinas virtuais.

Figura 1: KVM em uma arquitetura Intel/AMD (x86)

[pic 1]

Fonte: BANERJEE, 2014

1.2 OBJETIVO GERAL

Testar a KVM tendo o Windows e Linux como hóspedes e fazer uma análise comparativa da performance do computador nos dois ambientes.

1.3 OBJETIVO ESPECÍFICO

Instalar a KVM e criar duas máquinas virtuais, a primeira utilizando o Linux 14.04 como sistema operacional, e a segunda utilizando o Windows 8.1 como sistema operacional. Testar a performance dos dois sistemas operacionais hóspedes utilizando o benchmark Geekbench 4.

1.4 DESCRIÇÃO DO PROJETO

A KVM será instalada em um computador com o sistema operacional Linux versão 14.04 64 bits. Duas máquinas virtuais serão criadas com os seguintes sistemas operacionais como hóspedes:

- Máquina Virtual 1: Linux 14.04 64 bits;

- Máquina Virtual 2: Windows 8.1 64 bits.

A configuração do computador é a seguinte:

- Intel Core i3 1.70 GHz;

- Chipset Intel Haswell-ULT 0B;

- Memória RAM DD3, 8 GB, 798,1 MHz;

- Memória Cache:

- L1: D-Cache 32 KB x2 – I-Cache 32 KB x2;

- L2: 256 KB x2;

- L3: 3 MB;

- HD Seagate 1TB, 5400 RPM, SATA.

O benchmark escolhido foi o Geekbench 4, por se tratar de um benchmark para processadores que funciona em vários sistemas operacionais, incluindo as versões do Linux e Windows escolhidas para esse trabalho. Ele aplica uma carga de trabalho na CPU simulando diferentes tarefas que são executadas dentro da CPU em situações reais. São duas etapas de testes que simulam a execução de tarefas. Na primeira é utilizado apenas um núcleo do processador. Na segunda são utilizados todos os núcleos. No capítulo 3 estão especificados os tipos